Почему во вселенной так много порядка, а на Земле так мало?

ОгонёкНаука

«На самом деле наша галактика очень пыльная»

Почему во вселенной так много порядка, а на Земле так мало? Что является источником темной энергии? Какие у нас есть общие темы для разговора с представителями иных миров? Об этом мы говорили с лучшим мировым специалистом по космологии академиком Алексеем Старобинским

Беседовала Елена Кудрявцева

Фото Евгений Гурко

Алексей Александрович, складывается ощущение, что к космологии, которая занимается происхождением и устройством Вселенной, сегодня приковано внимание во всем мире: открытий в этой области, во всяком случае, очень много. С чем это связано?

— Действительно, это популярная тема во всех странах, включая Россию, и дело, полагаю, в том, что современной науке удалось добиться тесной связи между теорией и экспериментом в этой области знания. Иначе говоря, в XX веке было разработано много гипотез того, как именно развивалась наша Вселенная, а теперь их можно подтвердить или опровергнуть с помощью экспериментов. Это и порождает настоящий бум исследований. Институты, которые занимаются космологией, создаются не только в таких странах, как США, Германия и Япония, но и в тех, которые не ассоциируются с передовой наукой. Например, Институт по изучению Вселенной несколько лет назад создан в Таиланде, последний у нас воспринимается как туристическая страна. Молодежь очень интересуется новой астрономической тематикой, думаю, потому что именно эта наука раскрывает горизонты и показывает, что помимо обыденной жизни есть мир, который не вмещается не только в границы стран, но даже в масштабы Земли. Наша Вселенная — более многомерный и непостижимый объект.

— А в каких областях космологии молодежь наиболее активна?

— В основном в тех, что называют Вig data, где речь о больших массивах данных. Скажем, изучая раннюю Вселенную, мы получаем колоссальное количество данных наблюдений. Если работать с ними старыми методами, для обработки не хватит всего населения Земли! Вот молодые ученые и придумывают, как из этого массива извлечь полезную информацию и сравнить данные эксперимента с многочисленными теоретическими предсказаниями.

— Как подтверждают сегодня теории? Какие эксперименты дают физикам больше всего информации?

— Здесь можно говорить о трех типах экспериментов. Во-первых, наземные эксперименты с элементарными частицами. Их проводят на огромных установках вроде коллайдера в ЦЕРНе, где был открыт бозон Хиггса. Или другие наземные установки по детектированию частиц из космоса, скажем, нейтринная обсерватория IceCube на антарктической станции «Амундсен — Скотт».

Во-вторых, это всякого рода научные инструменты в космосе. Самые выдающиеся открытия сделаны космическим радиотелескопом «Планк»: этот уникальный прибор измерял характеристики реликтового излучения — микроволнового фона, сохранившегося с самых ранних этапов жизни Вселенной. Именно телескоп «Планк» уточнил, что наш мир состоит на 4,9 процента из обычного вещества, на 26,8 — из темной материи и на 68,3 процента — из темной энергии.

— Космологи утверждают, что мы живем в эпоху доминирования темной энергии. А можно сказать, что она собой представляет?

— Это нечто бесформенное, совершенно однородное и почти не меняющееся со временем. Но суть в том, что мы не можем больше утверждать, что все в мире состоит из частиц, на их долю приходится лишь 30 процентов. Таким образом, в знаменитом споре Платона с Демокритом (речь шла о мироустройстве.— «О») правы были оба. Платон, напомню, представлял мир как некую неделимую первоматерию. А Демокрит утверждал, что он состоит из частиц.

— Каков третий тип эксперимента?

— Это эксперименты, которые делаются благодаря астрономическим телескопам нового типа (их еще можно назвать гравитационно-волновыми антеннами). Именно благодаря им в науке недавно появилось и развивается с потрясающей скоростью новое направление — гравитационно-волновая астрономия. Она занимается самыми интересными вопросами: как формируются массивные черные дыры в центрах галактик, что есть темная энергия, каковы начальные физические условия ранней Вселенной...

— Это направление стартовало, когда были открыты гравитационные волны. Я правильно понимаю, что их обнаружение долгое время называли одной из главных проблем физики?

— Да, хотя они были предсказаны еще Эйнштейном почти век назад в рамках общей теории относительности. Кстати, до недавних пор это был единственный эффект этой теории, который не могли подтвердить экспериментом. За их открытие в 2017 году дали Нобелевскую премию.

По сути, гравитационные волны — это распространяющиеся колебания геометрической структуры пространствавремени. Долгое время их существование подтверждалось лишь косвенно: скажем, ученые видели, как замедляется скорость вращения пульсаров и вращающихся нейтронных звезд, и предполагали, что это происходит из-за потери энергии при излучении гравитационных волн. В 2016-м научной коллаборации LIGO (Laser Interferometer GravitationalWave Observatory) впервые удалось «поймать» гравитационный сигнал, который возник из-за столкновения двух массивных черных дыр. По сути, это эхо космической катастрофы, произошедшей далеко от Земли миллиарды лет назад. Одновременно этот эксперимент подтвердил существование черных дыр как особой формы материи.

— Что было сделано в этой области с тех пор?

— На начало 2019-го коллаборация LIGOVIRGO объявила о наблюдении в общей сложности сигналов от слияний 10 пар черных дыр и 1 пары нейтронных звезд. Вообще, поиском гравитационных волн занято сразу несколько крупных коллабораций — по всей Земле раскидана сеть детекторов. Детекторы LIGO находятся в США, VIRGO — в коммуне Кашина вблизи Пизы в Италии, KAGRA — в шахте Камиока в префектуре Гифу (Япония) — эта установка начнет участвовать в наблюдениях осенью этого года.

— А помимо самого факта обнаружения этих волн мы что-то о них узнали?

— Много всего интересного. Например, по Эйнштейну, скорость гравитационных волн должна равняться скорости света. Затем физики высказали большое количество более сложных гипотез, по которым скорость была иной. И теперь мы можем осторожно сказать, что на 99,99 процента подтвердилась эстетически более красивая теория Эйнштейна.

Удалось уточнить и ряд других интересных деталей. Так, мы ждали, что масса черных дыр сравнима с массой типичных больших звезд — около 10 масс Солнца. А оказалось, что речь идет о 30 массах Солнца. Для неспециалиста — это пустяк, но на деле это открытие совершенно выпадает из рамок современных представлений о Вселенной. Считалось, что такие большие звезды не могут существовать длительно.

— Есть ли у России шанс включиться в развитие гравитационно-волновой астрономии? Как убедить чиновников, что это нужно?

— Современная астрономия — крайне дорогая наука, но важно участвовать в ней по мере возможности. В России от науки требуют слишком быстрого выхода, хотя если мы сравним сегодняшние планы работ в этой области, составленные существенно большими коллективами на Западе, то увидим: они рассчитывают показать результаты в 2030–2050‑е годы. Даже в наш век наука делается не так уж быстро.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Грибное место: как Умбрия стала центром охоты на трюфели Грибное место: как Умбрия стала центром охоты на трюфели

Путешествие ради знакомства с охотниками на трюфелей

РБК
11 тайн российского бизнеса, раскрытых Forbes 11 тайн российского бизнеса, раскрытых Forbes

Срыв покровов с чиновников и миллиардеров

Forbes
Проблемное место Проблемное место

Жить без трудностей не только скучно, но и вредно для здоровья

GQ
Джордж Мартин, актеры и шоураннеры Джордж Мартин, актеры и шоураннеры

«Это было похоже на убийство своих детей», — говорит Джордж Р. Р. Мартин

Esquire
Пламенный мотор Пламенный мотор

Режиссер Андрей Кончаловский и актриса Юлия Высоцкая о венчании

Tatler
Снимаем шляпу! Снимаем шляпу!

Звезда нового сериала «Мылодрама» Янина Мелехова

Maxim
«Я живу по понятиям!» «Я живу по понятиям!»

Певица Maruv приобрела сумасшедшую популярность в короткие сроки

OK!
Директор Фонда Потанина: «Мы можем позволить себе действовать как лаборатория» Директор Фонда Потанина: «Мы можем позволить себе действовать как лаборатория»

Как устроен Фонда Потанина и куда движется российская благотворительность.

Forbes
Закрытое правительство: Абызов стал жертвой политического климат-контроля Закрытое правительство: Абызов стал жертвой политического климат-контроля

Кейс Абызова больше говорит о политическом климат-контроле, чем о деловом

Forbes
5 признаков, что вы не интроверт, а социально тревожный человек 5 признаков, что вы не интроверт, а социально тревожный человек

Интроверсию часто ошибочно принимают за социальную тревогу

Psychologies
Томас Винтерберг: «Храбрость этих ребят поразила и тронула меня» Томас Винтерберг: «Храбрость этих ребят поразила и тронула меня»

Герой этого номера Grazia – кинорежиссер – имеет целую коллекцию наград

Grazia
Резо Гигинеишвили: «Когда я не снимаю, чувствую себя как рыба на суше» Резо Гигинеишвили: «Когда я не снимаю, чувствую себя как рыба на суше»

Резо Гигинеишвили о секретах успешных картин и магии творчества

Grazia
Новорожденный: чего боятся родители? Новорожденный: чего боятся родители?

Что нормально для взрослого, может быть патологией для малыша, и наоборот

9 месяцев
Марк Хэмилл: «Дорогой мистер Хэмилл, думаю, что от вас воняет. Не могли бы вы уже поскорее умереть?» Марк Хэмилл: «Дорогой мистер Хэмилл, думаю, что от вас воняет. Не могли бы вы уже поскорее умереть?»

Второй сезон «Падения ордена» покажет самые жестокие и мрачные времена

Maxim
Genesis G70: За что полюбили? Genesis G70: За что полюбили?

В Genesis поняли, как искать поклонников G70

АвтоМир
Будущее бремя Будущее бремя

Почему в XXI веке футурология – грустная наука

Esquire
Редкие практики Редкие практики

Сравнительный тест Kia Ceed SW и Ford Focus

АвтоМир
Семь способов приблизиться к мечте Семь способов приблизиться к мечте

Несколько советов от Барбары Шер о том, как начать жить так, как вам нравится

Psychologies
Есть такая профессия Есть такая профессия

Женщинам до сих пор непросто конкурировать с мужчинами в арт-индустрии

Grazia
Сладких снов! Сладких снов!

Неслучайно дизайнерские кровати становятся неотъемлемыми атрибутами Dolce Vita

SALON-Interior
Фантастические твари и о чем они рассуждают Фантастические твари и о чем они рассуждают

Отрывки из книги «История научной фантастики Джеймса Кэмерона»

Maxim
Сын Андрея Носкова: «После школы подрабатываю инструктором» Сын Андрея Носкова: «После школы подрабатываю инструктором»

Дети актера Андрея Носкова – об условиях, поставленных отцом

StarHit
Алекперов рассказал о плюсах продажи алкоголя на АЗС Алекперов рассказал о плюсах продажи алкоголя на АЗС

Продажа алкогольных напитков на заправках поможет сгладить скачки цен на бензин

Forbes
Туннельный синдром Туннельный синдром

Если у тебя немеют пальцы и болят кисти рук, возможно, это туннельный синдром

Лиза
Эпоха жадности Эпоха жадности

Лучшие обложки в истории журнала

Forbes
Глава Boeing написал письмо авиакомпаниям и пассажирам после скандала с 737 MAX Глава Boeing написал письмо авиакомпаниям и пассажирам после скандала с 737 MAX

Исполнительный директор Boeing Деннис Мюленберг написал письмо авиакомпаниям

Forbes
Зеленые воротнички Зеленые воротнички

Как корпорации заботятся об окружающей среде

РБК
Утилизация с риском Утилизация с риском

Как устроена переработка опасных отходов

РБК
Три мушкетера Три мушкетера

Семейные секреты парижского ателье Camps de Luca

The Rake
Не только «Сбербанк»: пять самых эпичных ошибок искусственного интеллекта Не только «Сбербанк»: пять самых эпичных ошибок искусственного интеллекта

Случаи, в которых роботы пытаются заменить человека, но у них пока не получается

Forbes
Открыть в приложении